山东省滕州市2022-2023学年高二年级下册3月质量检测物理试题 含解析

高二年级三月份质量检测

物理试题

一、单选题（每题3分，共24分）

1.下列说法正确的是（）

A.磁感应强度和磁通量都是矢量

B.磁感应强度越大的地方，穿过线圈的磁通量一定越大

C.一小段通电直导线在磁场中某处不受磁场力作用，该处的磁感应强度不一定为零

D.由3=£可知，某处磁感应强度大小与放入该处的通电导线所受安培力成正比

IL

【答案】C

【解析】

【详解】A.磁感应强度是矢量，磁通量是标量，故A错误；

B.磁感应强度大的地方，磁通量不一定越大，还取决于穿过面积与夹角，故B错误；

C.当通电导线与磁场方向平行时受力也为零，所以通电导线在磁场中不受磁场力时磁感应强度不一定为

零，故C正确；

D.磁感应强度仅与磁场本身和空间位置有关，与放入的通电导线无关，故D错误。

故选C。

2.如图所示，小灯泡与线圈并联，用传感器测量小灯泡所在支路的电流，在/=0时刻闭合开关，经过一

段时间后，在。=%时刻断开开关，计算机上显示小灯泡中电流随时间变化的图象如图所示，图中A<4,

下列说法正确的是（

传感器

——

L

-------11~

A.开关闭合瞬间，线圈中的电流为零，之后保持不变

B开关断开后瞬间，灯泡中电流大小不变，方向与原来相反

C.开关断开后瞬间，灯泡中的电流大小与线圈相同

D,线圈电阻等于灯泡电阻

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A.开关闭合瞬间，线圈中的电流为零，之后逐渐增大，最后保持稳定，A错误；

B.开关断开后瞬间，灯泡中电流大小变为4方向与原来相反，B错误；

C.开关断开后瞬间，灯泡与线圈直接串联，灯泡中电流大小与线圈相同，C正确；

D.由图可知，即断开开关瞬间，产生的感应电流更大，所以在电路稳定时，流过线圈的电流大于

流过灯泡的电流，线圈电阻小于灯泡电阻，D错误。

故选C。

3.如图所示，边长为/的等边三角形导线框用绝缘细线悬挂于天花板，导线框中通以恒定的逆时针方向的

电流。图中虚线过ab边中点和碇边中点，在虚线的下方为垂直于导线框向里的有界矩形匀强磁场，其磁

感应强度大小为瓦此时导线框处于静止状态，细线中的拉力为耳；现将虚线下方的磁场移至虚线上方且

磁感应强度的大小改为原来的两倍，保持其他条件不变，导线框仍处于静止状态，此时细线中拉力为工。

则导线框中的电流大小为()

A.XB.JC,2(0.2d)

Bl2BI3BIBl

【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】当磁场在虚线下方时，通电导线的等效长度为工/,受到的安培力方向竖直向上，设三角形导线

2

框质量为相，则有：

Fi+BI(gl)=mg

当磁场在虚线上方时，通电导线的等效长度为工/,受到的安培力方向竖直向下，磁感应强度增大到原来

2

的两倍，故此时有：

F?=(2B)心)+mg

联立可得

八2（耳-耳

3BI

故C正确，ABD错误；

故选C。

4.如图所示，右端为N极的磁铁置于粗糙水平桌面上并与轻质弹簧相连，弹簧一端固定在竖直墙面上，

当弹簧处于原长时，磁铁的中心恰好是接有一盏小灯泡的竖直固定线圈的圆心。用力将磁铁向右拉到某一

位置，撤去作用力后磁铁穿过线圈来回振动，有关这个振动过程，以下说法正确的是（）

A.灯泡的亮暗不会发生变化B,磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力

C,从左往右看线圈中的电流一直沿逆时针方向D.若忽略摩擦力和空气阻力，磁铁振动的幅度不会

减小

【答案】B

【解析】

【详解】A.以S极靠近线圈分析，速度增大，且靠近线圈时磁感强度，则穿过线圈磁通量变化率增大，

感应电流增大，灯泡会变亮，故A错误；

B.根据楞次定律“来拒去留”可知磁铁接近线圈时，线圈对磁铁产生排斥力，故B正确；

C.当S极靠近线圈时，根据楞次定律可知，线圈中的电流沿逆时针方向，当S极向右运动远离线圈时，

根据楞次定律可知，线圈中的电流沿顺时针方向，故c错误；

D.若忽略摩擦力和阻力，磁铁的振幅也会越来越小，因为弹簧和磁铁的机械能逐渐转化为焦耳热，故D

错误。

故选B。

5.图1为CT的剖面图，图2为其简化的工作原理示意图。M,N间有一加速电场，虚线框内有垂直纸面

的匀强偏转磁场。从电子枪逸出的电子（忽略初速度），经〃、N间的电场加速后沿带箭头的实线方向前

进，打到靶上的尸点，从而产生X射线进行工作，则（）

D.在偏转磁场中，洛伦兹力提供向心力，有

V2

=m—

r

所以

由此可知，当加速电压增加为原来的2倍时，在磁场中运动的半径变为原来的&倍，故D正确。

故选D。

6.下列关于教材中四幅插图的说法，不正确的是（）

甲

A.图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的慢

B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，线圈中会产生大量热量，从而冶炼金属

C.图丙中，当人对着话筒讲话时线圈中会产生强弱变化的电流，这利用了电磁感应原理

D.图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电

磁阻尼原理

【答案】B

【解析】

【详解】A.由电磁驱动原理，图甲中，摇动手柄使得蹄形磁铁转动，则铝框会同向转动，且比磁铁转的

慢，即同向异步，A正确，不符合题意；

B.图乙是真空冶炼炉，当炉外线圈通入高频交流电时，炉内金属块中会产生涡流，金属块中就会产生大

量热量，从而冶炼金属，B错误，符合题意；

C.图丙中，当人对着话筒讲话时线圈就做受迫振动，线圈在磁场中运动，线圈中会产生强弱变化的电流，

这利用了电磁感应原理，C正确，不符合题意；

D.图丁是毫安表的表头，运输时要把正、负接线柱用导线连在一起，这是为了保护电表指针，利用了电

磁阻尼原理，D正确，不符合题意。

故选B。

7,1831年10月28日，法拉第展示人类历史上第一台发电机一圆盘发电机，如图为法拉第圆盘发电机示

意图，铜圆盘安装在竖直的铜轴上，两铜片尸、Q分别与圆盘的边缘和铜轴接触，圆盘处于方向竖直向上

的匀强磁场8中，圆盘以角速度。顺时针旋转（从上往下看），则（）

A.圆盘转动过程中电流沿。到6的方向流过电阻R

B.圆盘转动过程中。点电势比P点电势低

C.圆盘转动过程中产生的电动势大小与圆盘半径成正比

D.若圆盘转动的角速度变为原来的3倍，则电流在R上的热功率也变为原来的3倍

【答案】A

【解析】

【详解】AB.圆盘转动可等效看成无数轴向导体切割磁感线，若从上向下看圆盘顺时针转动，根据右手定

则可知圆盘中心电势比边缘要高，即。相当于电源的正极，。点电势比P点电势高，电流沿。到b的方向

流过电阻K,选项A正确，B错误；

C.根据法拉第电磁感应定律可知感应电动势

—19

E=BLv=-Bl｝（o

2

则感应电动势大小与圆盘半径的平方成正比，选项C错误；

D.电流在R上的热功率

P=I2R=ER=R

B"%2

（R+r）24（7?+r）

可见电流在R上的热功率有角速度的平方成正比，若圆盘转动的角速度变为原来的3倍，则电流在R上的

热功率也变为原来的9倍，选项D错误。

故选A„

8.如图所示，半径为R的圆形区域内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度为8,在磁场边界上的"

点放置一个放射源，能在纸面内以速率v向各个方向发射大量的同种粒子，粒子的电荷量为外质量为相

（不计粒子的重力），所有粒子均从某段圆弧边界射出，其圆弧长度为等。下列说法正确的是（）

A.粒子进入磁场时的速率为丫=/理

m

B所有粒子中在磁场中运动的最长时间是"初

C.将磁感应强度大小改为出8时，有粒子射出的边界弧长变为可

D,若粒子入射速率为逅v时，有粒子射出的边界弧长变为成

3

【答案】C

【解析】

【详解】A.由题意，如图所示，当粒子在磁场中运动转过的圆心角为180。时，其射出点N离M最远，此

时对应磁场区域的圆心角为120°,则根据几何关系可知粒子做匀速圆周运动的半径为

r=7?sin6O°=—7?

12

根据牛顿第二定律有

V

qvB-m—

解得

2m

故A错误;

二、多选题（每题4分，选不全得2分，选错不得分，共16分）

9.如图甲所示为无线充电技术中使用的通电线圈示意图，线圈匝数为“，面积为S,电阻为R。匀强磁场

平行于线圈轴线穿过线圈，设向右为正方向，磁感应强度随时间变化的图像如图乙所示。则在。到彳时间

A.线圈。端的电势比线圈b端的电势高

B.通过线圈的磁通量的变化量为“5（32+与）

C.线圈而两端的电势差恒为—一-

4To

D.若用导线将线圈。、b两端连接起来，则通过导线横截面的电荷量为“S（§2+BJ

R

【答案】AD

【解析】

【详解】A.由题意可知线圈中原磁场先向左减弱后向右增强，根据楞次定律可知，感应磁场方向一直向

左，根据线圈环绕方向知线圈。端的电势比线圈万端的电势高，故A正确；

B.在0到月时间内，通过线圈的磁通量的变化量为

（与）+耳）

△①=SB2-s—=s®

故B错误；

C.由法拉第电磁感应定律得

_〃△①_nS（B2+与）

At八

由于是开路，因此线圈次?两端的电势差等于线圈的感应电动势E,故C错误；

D.若用导线将线圈。、b两端连接起来，则通过导线横截面电荷量为

八,4E"△①"△①nS（B^+B.）

Q=/A?=—A?=-------A4t=------=———-

RRAtRR

故D正确。

故选ADo

10.如图是创意物理实验设计作品《小熊荡秋千》.两根彼此靠近且相互绝缘的金属棒C、。固定在铁架台

上，与两个铜线圈P、。组成一闭合回路，两个磁性很强的条形磁铁如图放置，当用手左右摆动线圈P时，

线圈。也会跟着摆动，仿佛小熊在荡秋千.以下说法正确的是（）

A.P向右摆动的过程中，尸中的电流方向为顺时针方向（从右向左看）

B.P向右摆动的过程中，。也会向右摆动

C.P向右摆动的过程中，。会向左摆动

D.若用手左右摆动。，尸会始终保持静止

【答案】AB

【解析】

【详解】A.P向右摆动的过程中，线圈P平面内从右往左的磁通量减小，根据楞次定律可以得出电流方向

为顺时针方向（从右向左看），选项A正确；

BC.根据P中产生的感应电流方向流过。线圈也是顺时针方向，根据左手定则判断。下边受安培力向右摆

动,选项B正确，C错误；

D.若用手左右摆动°,线圈。的下边切割磁感线会产生感应电流，线圈尸中会有感应电流通过，在磁场中

会受到安培力，选项D项。

故选ABo

11.如图所示，空间存在一水平方向的匀强电场和匀强磁场，磁感应强度大小为3,电场强度大小为

石=叵理，且电场方向与磁场方向垂直。在电磁场的空间中有一足够长的固定粗糙绝缘杆，与电场正方

q

向成60。夹角且处于竖直平面内。一质量为加，带电量为+«的小球套在绝缘杆上。若给小球一沿杆向下

的初速度vo,小球恰好做匀速运动。已知小球电量保持不变，重力加速度为g,则以下说法正确的是（）

B.若小球的初速度为斗，小球将做加速度不断减小的减速运动，最后停止

qB

ms

C.若小球的初速度为小球将做加速度不断增大的减速运动，最后停止

qB

3，

D.若小球的初速度为一m号s，则运动中克服摩擦力做功为m~j?

qB2q~B2

【答案】ACD

【解析】

【详解】A.对小球进行受力分析可知

mgsin0-Eqcos0+JUFN

解得

5=0

从而

Eqsin0+mgcos0=BqvQ

解得

2mg

%=

qB

A正确;

3mg2mg

B.若小球的初速度为一台〉一广，小球下滑时受到垂直杆向下的支持力，下滑时有摩擦力，减速下滑，

qBBq

随速度减小，支持力减小，导致摩擦力减小，当速度减小到2二mg旦时，支持力减小到零，没有摩擦力，小

Bq

球匀速运动，因此小球做加速度不断减小的减速运动，最后匀速运动，B错误；

mg2me

C.若小球的初速度为言＜二互，小球下滑时受到垂直杆向上的支持力，下滑时有摩擦力，减速下滑,

随速度减小，洛伦兹力减小，支持力增大，导致摩擦力增大，加速度增大，因此小球做加速度不断增大的

减速运动，最后停止运动，C正确；

D.整个运动过程中，小球所受的合力就是摩擦力，根据动能定理

124g2

W=—mv=-Z—7

ff2°02q2B2

D正确。

故选ACD„

12.如图所示，在水平面内固定一个导轨A8C,导体棒。E垂直于边放置在光滑导轨上，棒与导

轨接触良好，导体棒和导轨由相同材料、相同粗细的导体制成，匀强磁场垂直向下.导体棒在水平拉力作

用下，向右匀速运动至8点的过程中，回路中产生的感应电动势E、感应电流八焦耳热。以及拉力产大

小随时间f的变化图象中，正确的是

【答案】AC

【解析】

【详解】设“N”型导轨的顶角为。，导体棒和导轨的电阻率为夕，横截面积为s,AB的长度为

A.由几何知识可知，有效长度

L二&-v^)tan^

则感应电动势

2

E=BLv=BLovtan0-Bvtan

说明电动势随时间均匀减小，故A正确;

B.由几何知识可知，回路总长度为

Lx=(L0-v^)+(L0-vt\tan0+—~~—

cos。

所以总电阻为

p\tan+1H——一|

R=------------^(…)

ss

根据闭合电路欧姆定律可知：

,EBstan0

i=—.、

R/tan6+1+--一|

Vcos0)

一定值，故B错误;

c.根据安培力

F=BiL

则有：

2222

BSL0tan0Bsvtan0/

F二

p\tan^+ld-------p\tan^+ld------------

kcos6)\cos0J

说明安培力随时间均匀减小，故C正确;

D.根据

Q=rRt

则有：

八B2stan20

Q—7j-

p\tan+1+-

ICOS0

说明热量随时间不是均匀减小，故D错误.

三、实验题(13题6分，14题8分共14分)

13.胡丽同学在做探究电磁感应现象规律的实验中，她选择了一个灵敏电流计G,在没有电流通过灵敏电

流计的情况下，电流计的指针恰好指在刻度盘中央。她先将灵敏电流计G连接在图甲所示的电路中，电流

计的指针如图甲所示。

(1)为了探究电磁感应规律，胡同学将灵敏电流计G与一螺线管串联，如图乙所示。通过分析可知图乙

中的条形磁铁的运动情况是(填”向上拔出”或“向下插入”)。

(2)胡丽同学将灵敏电流计G接入图丙所示的电路。此时电路已经连接好，A线圈已插入B线圈中，她

合上开关后，灵敏电流计的指针向右偏了一下，若要使灵敏电流计的指针向左偏转，可采取的操作是

A.在A线圈中插入铁芯B.拔出A线圈

C.变阻器的滑片向右滑动D.变阻器的滑片向左滑动

(3)通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是o

【答案】①.向下插入②.BCCB③.阻碍引起感应电流的磁通量的变化

【解析】

【详解】(1)[1]要使灵敏电流计的指针向左偏转，可知线圈中感应电流的方向时顺时针的，由安培定则可

知，感应电流的磁场方向向下，条形磁铁磁场方向向上，根据楞次定律可知，磁通量增加，条形磁铁向下

插入。

(2)[2]A.要使灵敏电流计的指针向左偏转，根据楞次定律可知，磁通量减小，插入铁芯，B线圈磁通量

增加，故A错误；

B.拔出线圈A时，B线圈中的磁通量减小，B正确；

CD.滑动变阻器滑片向右滑动，电流减小，B线圈磁通量减小，故C正确，D错误。

故选BC。

(3)[3]通过本实验可以得出：感应电流产生的磁场，总是阻碍引起感应电流的磁通量的变化。

14.电磁血流量计是基于法拉第电磁感应定律，运用在心血管手术和有创外科手术的精密监控仪器，可以

测量血管内血液的流速。如图甲所示，某段监测的血管可视为规则的圆柱体模型，其前后两个侧面。、bl.

固定两块竖直正对的金属电极板（未画出，电阻不计），磁感应强度大小为0.12T的匀强磁场方向竖直向

下，血液中的正负离子随血液一起从左至右水平流动，贝"、b电极间存在电势差。

（1）若用多用电表监测。、b电极间的电势差，则图甲中与。相连的是多用电表的___________色表笔（选

填“红”或"黑”）；

（2）某次监测中，用多用电表的“25O|1V”挡测出a、b电极间的电势差U,如图乙所示，则。=

___________

（3）若a、力电极间的距离d为3.0mm,血管壁厚度不计，结合（2）中数据可估算出血流速度为

m/s（结果保留两位有效数字）；

（4）为了测量动脉血流接入电路的电阻，某小组在b间设计了如图丙所示的测量电路。闭合开关S,

调节电阻箱的阻值，由多组灵敏电流计G的读数/和电阻箱的示数R,绘制出;-R图像为一条倾斜的直

线，且该直线的斜率为左，纵截距为沙，如图丁所示。已知灵敏电流计G的内阻为Rg,则血液接入电路

的电阻为（用题中的字母左、b、&表示）。

h

【答案】①.红②.150③.0.42④.——R

k8

【解析】

【详解】（1）口］由于电荷在磁场中受洛伦兹力的作用，故可得。电极为正，b电极为负，故图甲中与“相

连的是多用电表的红表笔；

（2）⑵由于监测中，用多用电表的“250|iV”挡测出。、沙电极间的电势差U,根据图乙可得

U=150piV

⑶［3］根据

q-=qvB

d

可得

U

v=——

dB

代入数据，解得

v«0.42m/s

（4）［4］由闭合电路的欧姆定律可得

U=IR+IRS+IRx

变形可得

IUU8U

由于该直线的斜率为左，纵截距为力，解得

四、解答题（共46分）

15.如图所示，两平行导轨相距15cm,金属棒MN的质量机=17g,其电阻均为4Q，滑动变阻器&与

MN串联，匀强磁场的磁感应强度2竖直向上，大小为0.6T,电源电动势E=10V,内阻厂=1。。当开

关S闭合时，金属棒MN处于静止状态（g=10m/s2,^=1.7）o

（1）若平行导轨光滑，求金属棒所受到的安培力的大小和尺的阻值（结果保留一位有效数字）；

（2）若平行导轨不光滑若将滑动变阻器&的阻值调至10Q,金属棒MN仍然保持静止状态，求金属棒

受到的摩擦力的大小和方向。

沿斜面向上

【解析】

【分析】

【详解】(1)金属棒受重力，咫、支持力N、安培力尸的作用，受力分析如图所示

3出

F=mgtanO=17xlO_xlOxTN^O.lN

安培力F=BIL,由欧姆定律可知

E

1=

7?2+-

解得

尺2=4。

(2)若将滑动变阻器灭2的阻值调至1。。大于40,则由安培力为二即也可知，安培力减小，金属棒有沿

斜面向下移动的趋势，摩擦力沿斜面向上，电流

E10

1A

-Rj+r+R2—4+1+10

根据平衡条件可知沿着斜面方向

耳cos0+f^mgsin0

解得

/=0.034N

16.如图甲所示，一个阻值为R=10Q,匝数为〃=10匝的圆形金属线圈与阻值同为10Q的电阻Ri连接成

闭合回路。线圈的半径为ri=0.8m„在线圈中半径为r2=0.5m的圆形区域内存在垂直于线圈平面向里的匀强

磁场，磁感应强度2随时间t变化的关系图线如图乙所示。图线与横、纵轴的截距分别为to和切,其中ro=lOs,

氏=2T,导线的电阻不计。求：

(1)fi=6s时刻通过电阻Ri上的电流大小和方向，其中方向请用“从。至U6”或“从6至表示；

(2)0至6s时间内通过电阻Ri上的电荷量q；

(3)0至6s时间内电阻R上产生的焦耳热。。

【答案】(1)/=—A,b-a；(2)q=—C；(3)。=生

402080

【解析】

【详解】(1)由电磁感应定律可得

­△①ABS

E=n---=n-----

AzAz

由闭合电路欧姆定律可得

/=E

R+Rx2曲40

由楞次定律可知，经电阻R上的电流方向匕,Q。

(2)由电流定义公式可得，。至6s时间内通过电阻以上的电荷量

nB。兀申i3乃

q=1=—C

R+R2秋20

(3)由焦耳定律可得，0至6s时间内电阻岛上产生的焦耳热

3/

Q=/R&=

4固~80

17.如图所示，两光滑金属导轨，间距为1m,固定在绝缘桌面上的导轨部分是水平的，且处在磁感应强

度大小为1T、方向竖直向下的有界匀强磁场中(导轨其他部分无磁场)，电阻R的阻值为2Q,桌面距水

平地面的高度为”=1.25m,金属杆仍的质量为0.1kg,有效电阻为1Q。现将金属杆“6从导轨上距桌

面高度为/z=0.45m的位置由静止释放，其落地点距桌面左边缘的水平距离为x=1m。取g=10m/s2,空

气阻力不计，离开桌面前金属杆湖与金属导轨垂直且接触良好。求：

(1)金属杆刚进入磁场时，切割磁感线产生感应电动势号

(2)金属杆穿过匀强磁场的速度大小和克服安培力所做的功；

(3)金属杆穿过匀强磁场的过程中，通过金属杆某一横截面的电荷量。

【答案】(1)3V；(2)2m/s,0.25J；(3)0.1C

【解析】

【详解】(1)由机械能守恒定律，有

mgh,,=1—mv2

解得

v=3m/s

感应电动势

E=BLv=3V

(2)由平抛运动规律，有

x=vot,H二g

联立解得

vo=2m/s

由动能定理，得金属杆穿过匀强磁场的过程中，克服安培力做功

11

929

WA=—mv-—mVg=0.25J

(3)由动量定理有

—BILt=mv0-mv

即

—BLq=m(vo—v)

解得

4=0.1C

18.如图所示，平面直角坐标系中，在第一象限有垂直纸面向外的匀强磁场耳，第四象限有垂直纸面向里

的匀强磁场82,两磁场宽度d=2.5m,磁场上下区域足够大，在第二象限内存在着沿了轴正方向的匀强

电场，一带电粒子从x轴上的M点(-0.75m,0)以速度%=10m/s平行于＞轴正方向射入电场中，粒子经

过电场偏转后从y轴上的P点0,^-m进入第一象限，经过一段时间后刚好垂直无轴进入第四象限磁场

中，再次偏转后从磁场右边界上。点(图中未画出)离开磁场，粒子质量根=5xl()Tkg,电荷量

4=2x10-3(2,不计粒子的重力，试求：

(1)电场强度E的大小；

(2)第一象限内磁